DE3619816C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Expandieren von Tabak - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Expansion von geschnittenem Tabak.

Es ist in der Tabakindustrie allgemein Praxis, geschnittenen Tabak zu expandieren und/oder zu trocknen, indem der Tabak in eine Transportleitung eingeführt wird, in der ein heißes gasförmiges Medium, beispielsweise Heißluft und/oder Dampf strömt, wodurch der Tabak mitgenommen und pneumatisch von dem Medium längs der Leitung zu einer Tabak/Medium-Trennvor­ richtung (Abscheider) geführt wird. Während der Berührungs­ zeit des Tabaks mit dem heißen gasförmigen Medium in der Transportleitung findet eine Wärmeübertragung von dem Medium auf die Tabakteilchen statt, wodurch eine Verminde­ rung des Feuchtigkeitsgehalts der Tabakteilchen erzielt wird. In manchen Expansionsverfahren ist der der Leitung zugeführte Tabak mit einem organischen oder anorganischen Expansionsmittel behandelt worden. In diesen Verfahren dient die Wärme, die von dem gasförmigen Medium auf den Tabak übertragen worden ist, das Expansionsmittel durch Ver­ dampfung oder Verflüchtigung aus dem Tabak auszutreiben.

Die EP 00 29 588 A1 lehrt, daß, wenn man als Tabak/Medium-Trenn­ vorrichtung einen Tangentialabscheider verwendet, hieraus der Vorteil erwächst, daß die Verweilzeit der Tabakteilchen im Abscheider kürzer ist, als sie in den früher verwendeten Zyklonabscheidern erzielbar war. Man weiß, daß je länger die Verweilzeit innerhalb des Abscheiders ist, umso großer die Wahrscheinlichkeit ist, daß wenigstens ein Anteil der Tabakteilchen zu stark getrocknet wird. Ein weiterer Grund für eine möglichst niedrigere Verweilzeit im Abscheider besteht darin, daß in der Transportleitung ein höherer Wirkungsgrad der Wärmeübertragung herrscht, als im Ab­ scheider, was nicht nur aus der Temperaturdifferenz zwischen den Tabakteilchen und dem heißen gasförmigen Medium in der Leitung herrührt, sondern auch aus der Geschwindigkeits­ differenz, die sich ursprünglich zwischen diesen Bestand­ teilen in der Leitung ergibt.

In der US 35 80 644 ist ein automatisches Tabakförder­ system zum pneumatischen Fördern von Tabak aus einem Spei­ cherbereich zu einer Zigarettenherstellmaschine beschrieben. Dieses System enthält einen Abscheider mit einem Gehäuse, einen Einlaß für gasförmiges Medium zum Gehäuse, einen Auslaß für gasförmiges Medium aus dem Gehäuse, der im all­ gemeinen dem vorgenannten Einlaß gegenüberliegend angeordnet ist, ein gasdurchlässiges Trennsieb, das sich quer im Innen­ raum des Gehäuses derart erstreckt, daß der Einlaß und der Auslaß für gasförmiges Medium auf einander gegenüberstehen­ den Seiten des Siebes angeordnet ist, und einen Tabakaus­ laß auf derselben Seite des Siebes wie der vorgenannte Einlaß. Ein Abscheider, der diese Merkmale aufweist, wird nachfolgend als "definierter Abscheider" bezeichnet und findet bei der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, Einsatz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei denen eine kurze Gesamtverweildauer des Tabaks im Expansionssystem ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 (Verfahren) bzw. des Anspruchs 3 (Vorrichtung) gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Überlegung, daß man eine vorteilhafte Verbesserung der Tabakexpansionstech­ nik durch Verwendung des definierten Abscheiders in einem Expansionsverfahren mit pneumatischer Tabakförderung erzie­ len kann.

Geschnittene Stengeltabake, geschnittene Blattabake oder Verschnitte beider können in Übereinstimmung mit der vor­ liegenden Erfindung behandelt werden. Das gasförmige Medium kann beispielsweise Wasserdampf, Luft, Dampf und Luft oder Stickstoff sein.

Das Expansionsmittel kann Wasser, ein organisches Expansions­ mittel oder ein anorganisches Expansionsmittel sein, als Beispiel für letztgenanntes ist Kohlendioxid.

Die Temperatur des gasförmigen Mediums am stromaufwärtigen Ende der Transportleitung kann über 350°C liegen.

Es ist ein Merkmal eines Abscheiders der definierten Art, daß beim Durchleiten von gasförmigem Medium von dem Einlaß zum Auslaß das gasförmige Medium nur einer vergleichsweisen geringen Änderung der Strömungsrichtung unterworfen wird. Dies steht in scharfem Gegensatz zu dem Strömungsbild in einem Zyklon- oder Tangentialabscheider, wo das gasförmige Medium längs eines gewundenen Strömungsweges wirbelt. Der direkte, nicht gebogene Strömungsweg, den das gasförmige Medium durch den definierten Abscheider nimmt, ist ein be­ deutsamer Faktor, der zu der außergewöhnlich geringen Tabak­ verweilzeit führt, die ein Merkmal für die Betriebsweise des definierten Abscheiders ist.

In einem Abscheider der definierten Art, der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet wird, erstreckt sich das Trennsieb vorzugsweise in einem geneigten Winkel von 135° bis 155° in Bezug auf die Achse der Transportleitung am stromabwärtigen Ende derselben. Das Trennsieb kann im wesentlichen flache Gestalt haben, obgleich es auch denkbar ist, daß es über gesamte oder Teil(e) seiner Länge gebogen ist. Das Sieb kann auch in seiner Querrichtung gebogen sein.

Vorzugsweise steht der Tabakauslaß des Abscheiders mit einer Luftschleuse in Verbindung.

Die Transportleitung ist vorzugsweise geradlinig oder im wesentlichen geradlinig. Es ist auch vorteilhaft, daß die Transportleitung eine im wesentlichen konstante Querschnitts­ fläche hat.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Expansionsvorrichtung näher erläutert werden.

Die Tabakexpansionsvorrichtung enthält eine Tabakzuführein­ richtung 1, bestehend aus einer umlaufenden Luftschleuse 2 mit einem Einlaßtrichter 3 und einem sich nach unten er­ streckenden Auslaßrohr 4. Eine Zuführfördereinrichtung 5 führt geschnittenen Tabak dem Einlaßtrichter 3 zu. An seinem unteren Ende öffnet sich das Rohr 4 in ein kurzes Rohrstück 6. An einem Auslaßende desselben steht das Rohr­ stück 6 mit einer nach oben geneigten, geradlinigen Trans­ portleitung 7 in Verbindung, die beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt haben kann.

An ihrem höhergelegenen Ende öffnet sich die Leitung 7 in ein Gehäuse 8 eines Abscheiders 9. Der Abscheider 9 ist ein Abscheider der definierten Art und weist einen Aufbau auf, der jenem entspricht, der in der GB 15 75 175 dargestellt ist. Quer durch den Innenraum des Gehäuses 8, diesen in zwei Abschnitte unterteilend, ist ein gasdurchlässiges Trennsieb 10 aufgespannt, das aus Siebmaschen besteht. Ein kurzes Auslaßrohr 11 erstreckt sich von einer tiefstgele­ genen Stelle des Abscheiders 9 nach unten. Das Rohr 11 dient der Verbindung jenes Abteils des Innenraums des Ge­ häuses 8, das auf der Seite des Siebes 10 liegt, auf der sich die Leitung 7 in das Gehäuse öffnet, mit einer umlau­ fenden Luftschleuse 12. Von der Luftschleuse 12 erstreckt sich nach unten ein Tabakabgaberohr 13. Vom Abscheider 9 er­ streckt sich weiterhin ein Rohr 14, das der Verbindung jenes Abteils des Innenraums des Gehäuses, das auf der den Rohren 7 und 11 abgewandten Seite des Siebes 10 liegt, mit dem Einlaß eines Zentrifugalgebläses 15.

Die Tabakexpansionsvorrichtung enthält weiterhin einen Zyklonstaubabscheider 16 und eine Heizvorrichtung 17, die zusammen mit Verbindungsrohren 18 bis 20 eine Rezirkulie­ rungsschleife bilden, die mit dem stromaufwärtigen Ende des Rohrstücks 6 in Verbindung steht. Mit den Bezugszeichen 21 und 22 sind eine Abgasleitung und eine Zuführleitung für aufbereiteten Dampf bezeichnet.

Im Betrieb der Vorrichtung zur Expandierung von geschnittenem Tabak, beispielsweise geschnittenem Stengeltabak, wird ein Umlauf eines Dampf/Luft-Gemischs unter der Wirkung des Ge­ bläses 15 eingerichtet.

Der Tabak wird von dem Förderer 5 dem Trichter 3 zugeführt und durchläuft die rotierende Luftschleuse 2, die von einer (nicht dargestellten) umlaufenden Antriebseinrichtung ange­ trieben wird, und das Rohr 9, um zu dem Rohrstück 6 zu ge­ langen. In dem Rohrstück 6 werden die Tabakteilchen von dem heißen Dampf/Luft-Gemisch mitgenommen. Es ist vorteilhaft, daß zur Unterstützung der Mitnahme der Tabakteilchen der Innenraum des Rohstücks 6 einen Venturidüsenaufbau hat, wobei das Rohr 6 sich an der Verengungsstelle der Düse öffnet.

Das Dampf/Luft-Gemisch transportiert die Tabakteilchen durch die Leitung 7 zum Abscheider 9, dessen Maschensieb 10 den Durchlaß des Dampf/Luft-Gemischs zum Rohr 14 gestattet, jedoch die Tabakteilchen nach unten zur Luftschleuse 12 zwingt, die durch die (nicht dargestellte) umlaufende An­ triebseinrichtung angetrieben wird. Die Tabakteilchen ge­ langen von der Luftschleuse 12 durch das Abgaberohr 13 zu einem Aufnahmebehälter oder (nicht dargestellten) Förderer. Die Tabakteilchen werden anschließend einer Kühlbehandlung unterworfen, die entsprechend üblicher Praxis abläuft und daher hier nicht weiter beschrieben zu werden braucht.

Das Dampf/Luft-Gemisch strömt durch das Rohr 14 vom Abschei­ der 9 zum Gebläse 15 und von dort zum Staubabscheider 16.

Gase und Wasserdampf, die in der Vorrichtung erzeugt werden, und Luft, die durch die Luftschleusen 2 und 12 in die Vor­ richtung eingetreten ist, werden über das Abgasrohr 21 nach außen abgeleitet. Aufbereiteter Dampf kann von einem Dampf­ generator (nicht dargestellt) über das Rohr 22 zugeführt werden. Die Wärme, die das Dampf/Luft-Gemisch während des Durchlaufs durch die Vorrichtung abgegeben hat, kann durch Betrieb der Heizvorrichtung 17 ersetzt werden, die beispiels­ weise gas- oder ölgefeuert sein kann.

Weil die mittlere Verweilzeit der Tabakteilchen in dem Ab­ scheider 9 so kurz ist, ist die mittlere Gesamtverweilzeit in der Vorrichtung kurz. Sie kann beispielsweise kürzer als eine Sekunde sein. Aus diesem Grunde ist es möglich, ein gasförmiges Medium höherer Temperatur zu verwenden, ohne daß die Tabakteilchen einer zu intensiven Wärmebehandlung ausgesetzt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Expandieren von Tabak mit den folgenden Schritten:

• - Einrichten einer Strömung eines heißen gasförmigen Mediums in einer Transportleitung (7),
• - Einführen des geschnittenen mit einem Expansionsmittel behandelten Tabaks in die Leitung (7), und
• - Trennen des Tabaks von dem Medium in einem Abscheider (9) stromabwärts von der Leitung (7),
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Kontaktzeit des Tabaks mit dem Medium kürzer ist als eine Sekunde durch Verwendung eines Abscheiders (9) mit einem Gehäuse (8), einem Einlaß bzw. einem Auslaß für das gasförmige Medium in das bzw. aus dem Gehäuse (8), wobei der Auslaß im wesentlichen dem Einlaß gegenüberliegt, einem gasdurchlässigen Sieb (10), das sich quer im Innen­ raum des Gehäuses (8) derart erstreckt, daß der Einlaß und der Auslaß auf einander gegenüberliegenden Seiten des Siebes (10) liegen, und einem Tabakauslaß (11) auf dersel­ ben Seite des Siebes (10) wie der Einlaß für das gasförmi­ ge Medium.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen Mediums am Eintritt der Trans­ portleitung (7) wenigstens 350°C beträgt.

3. Vorrichtung zum Expandieren von Tabak mit

• - einer Zuführvorrichtung für ein heißes gasförmiges Medium,
• - einer Transportleitung (7), durch die das heiße gasförmige Medium strömt und die mit einem stromaufwärtigen Ende in Gasströmungsverbindung mit der Zuführvorrichtung ist,
• - einer Tabakzuführungseinrichtung, mit der geschnittener und mit einem Expansionsmittel behandelter Tabak in die Leitung (7) eingeführt werden kann, und
• - einem Abscheider (9) zum Trennen des Tabaks von dem Medium stromabwärts von der Leitung (7),
  gekennzeichnet durch
  einen Abscheider (9), in dem die Kontaktzeit des Tabaks mit dem Medium kürzer als eine Sekunde ist, mit:
• - einem Gehäuse (8),
• - einem Einlaß bzw. einem Auslaß für das gasförmige Medium in das bzw. aus dem Gehäuse (8), wobei der Auslaß dem Einlaß im wesentlichen gegenüberliegt,
• - einem gasdurchlässigen Sieb (10), das sich quer im Innen­ raum des Gehäuses (8) derart erstreckt, daß der Einlaß und der Auslaß auf einander gegenüberliegenden Seiten des Siebes (10) liegen, und
• - einem Tabakauslaß (11) auf derselben Seite des Siebes (10) wie der Einlaß für das gasförmige Medium.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakauslaß des Abscheiders (9) mit einer Luftschleuse (12) in Verbindung ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Abscheider (9) ein Abscheidesieb (10) angeordnet ist, das sich unter einem Winkel von 135° bis 155° zur Achse der Transportleitung (7) am stromabwärtigen Ende davon erstreckt.